ثورة في السفر إلى الفضاء: علماء بريمن يتقنون إنتاج الأكسجين

ثورة في السفر إلى الفضاء: علماء بريمن يتقنون إنتاج الأكسجين

في برج الإسقاط في بريمن، قام فريق بحث دولي بتطوير تقنية رائدة لإنتاج الأكسجين في الفضاء والتي يمكن أن تُحدث ثورة في مستقبل السفر إلى الفضاء. ويتم استخدام حلول مدروسة لتطوير طريقة أكثر كفاءة لإنتاج الأكسجين، وهو أمر مهم بشكل خاص للمهام طويلة المدى. الأنظمة الحالية المستخدمة في محطة الفضاء الدولية (ISS) ليست فقط متعطشة للطاقة، ولكنها أيضًا كثيفة الصيانة وثقيلة.

تتكون الطرق الحالية لإنتاج الأكسجين بشكل أساسي من أنظمة الطرد المركزي المعقدة والتحليل الكهربائي للمياه، حيث يتم تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. ومع ذلك، في الجاذبية الصغرى، تتصرف فقاعات الغاز بشكل مختلف: فهي تلتصق بالأقطاب الكهربائية أو تظل محاصرة في السائل، مما يجعل فصل هذه الغازات أكثر صعوبة. ومع ذلك، فإن الفريق، المكون من علماء من جامعة بريمن، وجامعة وارويك، ومعهد جورجيا للتكنولوجيا، يتخذ نهجًا أكثر سلبية واستدامة تجاه هذا التحدي.

المغناطيسية كحل

وفقًا لـ Merkur، تمكن فريق البحث من تطوير طريقة مبتكرة باستخدام المجالات المغناطيسية على وجه التحديد لتوجيه فقاعات الغاز بعيدًا عن الأقطاب الكهربائية دون الحاجة إلى الاعتماد على أقطاب كهربائية معقدة. تكون المكونات الميكانيكية. ويستخدم هذا النظام مغناطيسات دائمة متاحة تجاريًا لتوجيه فقاعات الغاز إلى نقاط التجميع، مما يزيد من كفاءة الخلايا التحليلية بنسبة تصل إلى 240 بالمائة.

تعمل الأنظمة بطريقتين: من ناحية، يتم استخدام التفاعل الطبيعي للماء مع المجالات المغناطيسية، ومن ناحية أخرى، تخلق المجالات المغناطيسية والتيارات الكهربائية حركة دورانية في السائل. وهذا يسمح بفصل وحركة فقاعات الغاز بشكل ملحوظ، مما يحسن بشكل كبير عملية إنتاج الأكسجين بأكملها. استغرق البحث في هذه التكنولوجيا أربع سنوات وشمل العديد من التجارب في برج الإسقاط في بريمن، حيث أجرى الفريق بقيادة عمر أكاي العديد من الاختبارات.

النظرة المستقبلية

لا يمكن للتكنولوجيا الجديدة أن تجعل إنتاج الأكسجين في الفضاء أكثر كفاءة فحسب، بل توفر أيضًا الأساس لمهمات مستدامة طويلة المدى إلى القمر أو المريخ. وقد تم بالفعل اكتساب رؤى أساسية حول إنتاج الأكسجين باستخدام الموارد المحلية على هذه الأجرام السماوية، ويجري التخطيط لإجراء اختبارات. وتشمل الخطوات التالية اختبار النظام الجديد على صواريخ السبر، بتمويل من مؤسسات رئيسية مثل مركز الفضاء الألماني (DLR)، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة ناسا.

وبشكل عام، فإن هذا النهج الثوري لإنتاج الأكسجين في الفضاء لا يمكنه تحسين تكنولوجيا الفضاء الحالية فحسب، بل يمكنه أيضًا تسريع التقدم في المهام الفضائية المستقبلية بشكل كبير. لذلك، يُنظر إلى البحث في برج الإسقاط في بريمن على أنه معلم مهم ضمن الجهود الدولية للسفر المستدام إلى الفضاء، كما ذكرت DGLR.